JP4997834B2 - microscope - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、顕微鏡観察時に目視により被測定物の物体面にピントを合わせるための合焦支援装置を備えた顕微鏡に関するものである 。 The present invention relates to a microscope provided with a focusing support device for focusing on an object surface of an object to be measured visually during microscope observation.
一般に、顕微鏡において被測定物の物体面の像を目視観察する場合(例えば、対物レンズにより焦点板上に結像された物体面の像を接眼レンズを通して観察する場合)、物体面が対物レンズの焦点深度内にあれば、その範囲内で対物レンズの光軸方向における物体面と対物レンズとの相対位置を変えても、焦点板上に結像された物体面の像はピントが合っているように見える。そのため、被測定物のある一つの物体面内での寸法や形状を精度良く測定する場合、及び被測定物の高さ方向の寸法、例えば対物レンズの光軸方向にずれた2つの物体面間の寸法を精度良く測定する場合には、特に、前記相対位置を調節して対物レンズの焦点位置を前記各物体面に精度良く合致させる合焦装置が必要である。 In general, when an object surface image of an object to be measured is visually observed in a microscope (for example, when an object surface image formed on a focusing screen by an objective lens is observed through an eyepiece lens), the object surface of the object lens is If it is within the focal depth, even if the relative position of the object plane in the optical axis direction of the objective lens and the objective lens is changed within that range, the image of the object plane formed on the focusing screen is in focus. looks like. Therefore, when measuring the size and shape of an object to be measured in one object plane with high accuracy, and the dimension of the object to be measured in the height direction, for example, between two object surfaces shifted in the optical axis direction of the objective lens In the case of measuring the size of the lens with high accuracy, in particular, a focusing device that adjusts the relative position and matches the focal position of the objective lens with each object surface with high accuracy is required.
従来、このような合焦装置を備えた顕微鏡としては、例えば、英国特許公報 GB2076176A(特許文献1)に開示されているものが知られている。図1は特許文献1に記載されている従来の合焦装置を備えた顕微鏡の概略構成図を示している。レンズ12はコレクタレンズ10とスプリットプリズム5を概ね共役な位置関係にするように構成されている。スプリットプリズム5は所定の頂角を有するベースプリズム14とベースプリズムの2倍の頂角を有する半円形プリズム16から構成されている。また、ベースプリズム14の光源側には合焦パターン15が形成されている。合焦パターンは少なくとも1本のラインから構成されており、ベースプリズム14および半円形プリズム16によりそれぞれ異なる偏角が与えられる2つの領域を跨いでいる。
Conventionally, as a microscope provided with such a focusing device, for example, a microscope disclosed in British Patent Publication GB 2076176A (Patent Document 1) is known. FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a microscope provided with a conventional focusing device described in
光源から放出された光は開口絞り13により合焦支援に最適な条件に光束を制限され、スプリットプリズム5に入射する。開口絞り13はレンズ17および18によって径可変の顕微鏡開口絞り19上に結像する。ただし、ここで開口絞り13の像はスプリットプリズム5の偏角作用により2つに分岐され、各々装置光軸を挟んで対称な位置にずれて結像している。
The light emitted from the light source is limited by the
この2つに分岐された開口絞り13の像はさらに、レンズ21の結像作用により顕微鏡視野絞り20及びビームスプリッタ22を経て対物レンズ23上(厳密には対物レンズ23の瞳)に像を結ぶ。
The image of the
合焦支援装置は、不図示の上下動装置の架台上に載置されており、前記光軸方向における対物レンズ23と物体面24との相対位置を調節するために、前記上下動装置の操作部を操作することにより、光学系全体が前記光軸方向に一緒に移動するようになっている。上下動装置の操作部を操作して光学系を上下させることにより、視野内で合焦パターンの像が互いに逆方向に動くのが見えるとともに、対物レンズ23の焦点位置が試料面24に合致した合焦時には、合焦パターンの像が合致した状態で見えるように配置されている。また、非合焦時(たとえば試料面が24aにある時)には合焦パターンの像がずれた状態で見え、合焦パターンのラインは試料面24a上でdだけ離れた2つのラインとして投影される。
The focusing support device is placed on a gantry of a vertical movement device (not shown). In order to adjust the relative position between the
開口絞り13、スプリットプリズム5は不図示の挿脱機構により光路から挿脱可能に構成されており、合焦支援時にはスプリットプリズム5と開口絞り13を光路に挿入し、合焦パターンの合致により合焦をおこなう。また観察時には開口絞り13とスプリットプリズム5を光路から外すことで通常の顕微鏡落射照明装置として機能する。
特許文献1に記載の合焦支援装置においては、レンズ17,18によって開口絞り13を顕微鏡開口絞り19と共役、合焦パターン15を顕微鏡視野絞り20に共役に配置し、一度中間結像されたのちにそれぞれ対物レンズ瞳面と試料面24に投影されている。これにより12〜18をモジュール化することを可能にし、通常の顕微鏡に付加的に機能追加できる反面、装置構成が複雑になっており、コストアップの原因となっているばかりでなく装置の肥大化を招き好ましくない。
In the focusing support apparatus described in
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、より簡素かつ小型化された構成であり、また対物レンズの倍率やNAに制限されることなく精度良く合焦することができる合焦支援装置を備えた顕微鏡を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, has a simpler and more compact configuration, and can be focused accurately without being limited by the magnification and NA of the objective lens. It is an object of the present invention to provide a microscope including the device.
前記課題を解決するための第1の手段は、合焦支援装置を備え、被観察面を観察する顕微鏡であって、光源と、第1のレンズ群と、前記第1のレンズ群を介して前記光源と共役に配置される径可変な絞りと、合焦指標を有する部材であって、前記径可変な絞りにより制限される光束で照明され、光軸に対し、互いに所定の角度で傾斜する2つの光束を形成する光路分岐部材と、第2のレンズ群と、対物レンズにより構成され、前記径可変な絞りは前記第2のレンズ群を介して前記対物レンズの瞳と共役に配置され、かつ前記光路分岐部材の前記合焦指標と、前記被観察面とが前記第2のレンズ群及び前記対物レンズにより共役に配置され、前記光路分岐部材は顕微鏡光路から挿脱可能であり、前記径可変な絞りは、前記被観察面に前記2つの光束を入射させつつ、前記被観察面に入射する前記2つの光束が傾斜するように該絞りの径が調整可能であるように構成されたことを特徴とする顕微鏡である。
A first means for solving the problem is a microscope that includes a focusing support device and observes a surface to be observed, and includes a light source, a first lens group, and the first lens group. and diameter varying throttle disposed in the light source and coupled to a member having a focusing indicator, the diameter-illuminated by the light beam is limited by the strange diaphragm, with respect to the optical axis and to each other inclined at a predetermined angle an optical path branching member which forms two light beams, a second lens group is constituted by the objective lens, the diameter varying diaphragm is disposed pupil conjugate of the objective lens through the second lens group, and said focusing indicator of said optical path branching member, wherein the observation target surface is disposed in a conjugate by the second lens group and the objective lens, the optical path branching member is Ri detachably der from the microscope optical path, wherein A diaphragm with a variable diameter is provided on the surface to be observed. While incident beam, said a microscope, characterized in that the narrowed diameter such that the two light beams incident on the observed surface is inclined is adapted to be adjustable.
本手段においては、前記特許文献1において、顕微鏡視野絞り20が置かれた位置に光路分岐部材とその合焦指標を配置し、光路分岐部材は顕微鏡光路から挿脱可能であるようにしている。よって、合焦指標を中間結像なしに直接被観察面に投影する構成となり、従来のものに比較して、より簡素で小型化された構成となる。
In this means, in
本手段においては、従来の手法において照明条件の最適化のために用いられた開口絞りを省略する代わりに顕微鏡の開口を径可変な絞り(虹彩絞り)とし、合焦支援時の光束の最適化を可能にしている。よって、より簡素で小型化された構成となると共に、後に具体的な例を示すように、径可変な絞りの径φが、合焦支援に適した所定の値に設定可能であるので、対物レンズの倍率やNAに制限されることなく精度良く合焦することができる合焦支援装置を備えた顕微鏡とすることができる。 In this measure, instead of omitting the aperture stop used for optimizing the illumination conditions in the conventional method, the aperture of the microscope is made a variable diameter iris (iris stop) to optimize the light flux when focusing is supported. Is possible. Therefore, the configuration is simpler and more compact, and the diameter φ of the variable aperture can be set to a predetermined value suitable for focusing support, as will be described later with a specific example. It can be set as the microscope provided with the focusing assistance apparatus which can focus with sufficient precision, without being restrict | limited to the magnification and NA of a lens.
前記課題を解決するための第2の手段は、前記第1の手段であって、前記径可変な絞りの径は、以下の条件式(1)、(2)を同時に満たすことで与えられることを特徴とするものである。
The second means for solving the problem is the first means, and the diameter of the variable diameter diaphragm is given by satisfying the following conditional expressions (1) and (2) simultaneously: It is characterized by.
本手段においては、後に示すように、径可変な絞りの径φが小さすぎて物体面に照明光が到達しないと言う現象が起こらず、かつ、径可変な絞りの径φが大きすぎて合焦支援装置としての機能を果たさなくなることが無くなる。よって、合焦支援に適した設定とすることができる。 In this means, as will be described later, the phenomenon that the diameter φ of the variable diameter stop is too small and the illumination light does not reach the object surface does not occur, and the diameter φ of the variable diameter stop is too large. The function as a focus support device is not lost. Therefore, it can be set to be suitable for focusing support.
前記課題を解決するための第3の手段は、合焦支援装置を備え、被観察面を観察する顕微鏡であって、光源と、第1のレンズ群と、前記第1のレンズ群を介して前記光源と共役に配置される径可変な絞りと、合焦指標を有する部材であって、前記径可変な絞りにより制限される光束で照明され、光軸に対し、互いに所定の角度で傾斜する2つの光束を形成する光路分岐部材と、第2のレンズ群と、対物レンズにより構成され、前記径可変な絞りは前記第2のレンズ群を介して前記対物レンズの瞳と共役に配置され、かつ前記光路分岐部材の前記合焦指標と、前記被観察面とが前記第2のレンズ群及び前記対物レンズにより共役に配置され、前記光路分岐部材は顕微鏡光路から挿脱可能であり、前記光路分岐部材は、前記被観察面に前記2つの光束を入射させつつ、前記被観察面に入射する前記2つの光束が傾斜するように該光路分岐部材の偏角を設定することができるように構成されたことを特徴とする顕微鏡である。
前記課題を解決するための第4の手段は、前記第3の手段であって、前記前記光路分岐部材の偏角は、以下の条件式(3)、(4)、(5)を同時に満たすことで与えられることを特徴とするものである。
A third means for solving the above-described problem is a microscope that includes a focusing support device and observes a surface to be observed, and includes a light source, a first lens group, and the first lens group. A member having a variable-diameter stop arranged in conjugate with the light source and a focusing index, illuminated with a light beam limited by the variable-diameter stop, and tilted at a predetermined angle with respect to the optical axis An optical path branching member that forms two light beams, a second lens group, and an objective lens, and the aperture having a variable diameter is arranged conjugate with the pupil of the objective lens via the second lens group, And the focusing index of the optical path branching member and the surface to be observed are arranged in a conjugate manner by the second lens group and the objective lens, and the optical path branching member is detachable from a microscope optical path, and the optical path The branch member is formed on the surface to be observed with the two While incident beam, said a microscope, characterized in that the two light beams incident on the observed surface is configured to be able to set the polarization angle of the optical path splitting member so as to be inclined.
A fourth means for solving the problem is the third means, and the deflection angle of the optical path branching member satisfies the following conditional expressions (3), (4), and (5) simultaneously: It is characterized by being given by.
本手段においては、後に示すように、光路分岐部材により与えられる光束の傾斜角εが大きすぎて物体面に照明光が到達しないと言う現象が起こらず、かつ、光路分岐部材により与えられる光束の傾斜角εが小さすぎて合焦支援装置としての機能を果たさなくなることが無くなる。よって、合焦支援に適した設定とすることができる。 In this means, as will be described later, the phenomenon that the illumination light does not reach the object surface due to the inclination angle ε of the light beam provided by the optical path branching member does not occur, and the light beam provided by the optical path branching member does not occur. The tilt angle ε is too small to stop functioning as a focusing support device. Therefore, it can be set to be suitable for focusing support.
前記課題を解決するための第5の手段は、前記第2の手段であって、以下の条件式(6)を満たすことを特徴とするものである。
本手段においては、後に示すように、異なる瞳径の対物レンズを切り替えて使用する場合にも、対物レンズの瞳径に依存せず、常に良好な合焦支援が可能となる。 In this means, as will be described later, even when an objective lens having a different pupil diameter is switched and used, good focusing support is always possible without depending on the pupil diameter of the objective lens.
前記課題を解決するための第6の手段は、前記第4の手段であって、以下の条件式(7)を満たすことを特徴とするものである。
本手段においては、後に示すように、異なる瞳径の対物レンズを切り替えて使用する場合にも、対物レンズの瞳径に依存せず、常に良好な合焦支援が可能となる。 In this means, as will be described later, even when an objective lens having a different pupil diameter is switched and used, good focusing support is always possible without depending on the pupil diameter of the objective lens.
本発明によれば、より簡素かつ小型化された構成であり、また対物レンズの倍率やNAに制限されることなく精度良く合焦することができる合焦支援装置を備えた顕微鏡を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a microscope having a focusing support device that has a simpler and more compact configuration and can focus accurately without being limited by the magnification and NA of the objective lens. Can do.
以下本発明第1の実施の形態に係る合焦装置を備えた顕微鏡について、図2を参照して説明する。光源1から放出された光は、コレクタレンズ10及びレンズ12により虹彩絞り30の位置に集光され、光源1の像を倍率β1で結像している。スプリットプリズム5は所定の頂角を有するベースプリズム14とベースプリズムの2倍の頂角を有する半円形プリズム16から構成されている。また、ベースプリズム14の光源側には合焦パターン15が形成されている。合焦パターンは少なくとも1本のラインから構成されており、ベースプリズム14および半円形プリズム16によりそれぞれ異なる偏角が与えられる2つの領域を跨いでいる。スプリットプリズム5は不図示の挿脱機構により装置の光路から挿脱可能に設置されている。
Hereinafter, a microscope provided with the focusing device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The light emitted from the
試料の観察時にはスプリットプリズム5を装置の光路から外し、一般的な顕微鏡落射照明装置として機能する。このとき照明の余分な光束を制限するためにスプリットプリズム5が光路から外れるときには、スプリットプリズム5に代わって視野絞り19が挿入されることが好ましい。
When the sample is observed, the
虹彩絞り30の直径は、その機構的制約以内で自由に設定可能なように構成されており、照明光のコヒーレンスファクターを制御するために用いられる。虹彩絞り30の径を調整することでコヒーレンスファクターを増減させ観察対象に応じた照明条件を観察者が自由に設定することを可能にしている。
The diameter of the
一方で合焦支援時にはスプリットプリズム5を挿入して焦点合わせを行う。光源から放出された光は虹彩絞り30により光束を制限され、スプリットプリズム5に入射する。虹彩絞り30の像はレンズ21の結像作用によりビームスプリッタ22を経て対物レンズ23の瞳EP上に結像する。ただし、ここで虹彩絞り30の像はスプリットプリズム5の偏角作用により2つに分岐され、各々装置光軸を挟んで対称な位置にずれて結像している。この2つに分岐された虹彩絞り30の像はさらに、レンズ21の結像作用によりビームスプリッタ22を経て対物レンズ23上(厳密には対物レンズ23の瞳)に像を結ぶ。
On the other hand, when focusing is supported, the
合焦支援装置は、不図示の上下動装置の架台上に載置されており、前記光軸方向における対物レンズ23と物体面24との相対位置を調節するために、前記上下動装置の操作部を操作することにより、光学系全体が前記光軸方向に一緒に移動するようになっている。上下動装置の操作部を操作して光学系を上下させることにより、視野内で合焦パターン15の像が互いに逆方向に動くのが見えるとともに、対物レンズ23の焦点位置が試料面24に合致した合焦時には、合焦パターン15の像が合致した状態で見えるように配置されている。また、非合焦時(たとえば試料面が24aにある時)には合焦パターン15の像がずれた状態で見え、合焦パターン15のラインは試料面24a上でdだけ離れた2つのラインとして投影される。
The focusing support device is placed on a gantry of a vertical movement device (not shown). In order to adjust the relative position between the
ここで図3、および図4を参照して合焦支援時の最適な設定について説明する。図3、図4はともに対物レンズ瞳面EP上での光束の広がりを示している。図3は(1)式を満足する場合であり、虹彩絞り30の位置に結像する光源1の像に比べ、虹彩絞り30の最大径の方が小さく、虹彩絞り30を開放にしたときに光源1の面積の一部を用いて物体を照明する場合を示している。虹彩絞り30はスプリットプリズム5の偏角作用により二つに分岐して対物レンズ瞳面EP上に虹彩絞り30の像を30a、30bのように結像している。
Here, with reference to FIG. 3 and FIG. 4, the optimal setting at the time of focusing assistance is demonstrated. FIGS. 3 and 4 both show the spread of the light beam on the objective lens pupil plane EP. FIG. 3 shows a case where the expression (1) is satisfied, and the maximum diameter of the
図3(a)〜図3(e)は虹彩絞り30の径を調整することで像30a、30bの大きさが変化している様子を示している。ここで、図3(a)のように虹彩絞り30の絞り径が小さすぎる場合、照明光束が対物レンズの瞳に入射せず、物体面に照明光が到達しない。一方で、図3(e)のように虹彩絞り30の絞り径が大きすぎる場合は、光束が傾斜せずに試料面24に投影されるため、基準パターン15の像が装置上下動に応じて移動しなくなってしまい、合焦支援装置としての機能を果たさなくなる。そのため、合焦支援時の虹彩絞り30の径は図3(b)〜図3(d)のように調整される必要がある。この条件範囲を式で表したものが(2)式である。以上のような条件を設定するために、顕微鏡の開口を虹彩絞り30とし、合焦支援時の対物レンズ瞳を観察することで光束の最適化を可能にしている。
FIGS. 3A to 3E show how the sizes of the
虹彩絞り30の調整について、虹彩絞り30の最大絞り径に設定した際に前述の条件を満足するよう各部の寸法、倍率、スプリットプリズム5の偏角を設計し、合焦支援時には虹彩絞り30を開放にするだけで前記条件を満たすように設計されることが望ましい。
Regarding the adjustment of the
さらに好ましい形態としては、スプリットプリズム5の挿脱を行う不図示の挿脱機構を操作し、スプリットプリズム5を挿入する時に強制的に虹彩絞り30の径が前記条件を満たす範囲に設定されるようにされていることである。
As a more preferable mode, an unillustrated insertion / removal mechanism for inserting / removing the
一方で図4は(3)式を満足する場合であり、虹彩絞り30の位置に結像する光源1の像に比べ、虹彩絞り30の最大径の方が大きく、虹彩絞り30を開放にしたときに光源1の全面積を用いて物体を照明する場合を示している。開口絞り30はスプリットプリズム5の偏角作用により二つに分岐して対物レンズ瞳面EP上に虹彩絞り30の像を30a、30bのように結像している。また、光源1の像も同様に対物レンズの瞳面EP条に光源1の像を1a,1bのように結像している。
On the other hand, FIG. 4 shows a case where the expression (3) is satisfied, and the maximum diameter of the
図4(a)〜図4(d)はスプリットプリズム5の偏角εに応じて変化している様子を示している。図4(a)のように偏角εが大きすぎる場合、照明光束が対物レンズの瞳に入射せず、物体面に照明光が到達しない。一方で、図4(e)のように偏角εが小さすぎる場合は、光束が傾斜せずに試料面24に投影されるため、基準パターン15の像が装置上下動に応じて移動しなくなってしまい、合焦支援装置としての機能を果たさなくなる。そのため、合焦支援時に用いるスプリットプリズム5の偏角εは図4(b)〜図4(d)のように設計される必要がある。この条件範囲を式で表したものが(5)式である。加えて虹彩絞り30は光源1の像を遮ることなく対物レンズの瞳EPに入射させる必要がある、この条件を式で示したものが(4)式である。
FIG. 4A to FIG. 4D show how the
虹彩絞り30の調整について、虹彩絞りの最大絞り径に設定した際に前述の条件を満足するよう各部の寸法、倍率、スプリットプリズム5の偏角を設計し、合焦支援時には虹彩絞りを開放にするだけで前記条件を満たすように設計されることが望ましい。
Regarding the adjustment of the
さらに好ましい形態としては、スプリットプリズム5の挿脱を行う不図示の挿脱機構を操作し、スプリットプリズム5の挿入する時に強制的に虹彩絞り30の径が前記条件を満たす範囲に設定されるようにすることである。
As a more preferable embodiment, an unillustrated insertion / removal mechanism for inserting / removing the
以上、本発明の実施形態による合焦支援機能を有する顕微鏡を説明したが、本発明の顕微鏡は上述の実施形態に限定されず、本発明の範囲内において自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態においては、顕微鏡光学系が無限遠光学系の顕微鏡概略図を用いて説明したが、これに限られず、本発明は有限遠光学系においても同様に適用可能である。 Although the microscope having the focusing support function according to the embodiment of the present invention has been described above, the microscope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be freely changed within the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the microscope optical system has been described using a schematic diagram of an infinite optical system. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be similarly applied to a finite optical system.
また、本実施の形態においてスプリットプリズム5をベースプリズム14とベースプリズムの2倍の頂角を有する半円形プリズム16から構成したが、本発明はこの構成に限らず、例えば図5に示すようにベースプリズム14を平行平板34とし、所定の偏角を有する偏角プリズム32を2つ互いに逆方向に光束を傾斜させるようベースプリズムに接合してもよい。もしくは、上記形状をプラスチックモールドにより一体に成型してもよい。
In the present embodiment, the
次に本発明の第2の実施の形態に係る合焦装置を備えた顕微鏡について図6及び図7を参照して説明する。第2の実施の形態においては、複数の対物レンズを切り替える顕微鏡において好適な条件設定を示している。なお、本実施の形態に係る合焦装置を備えた顕微鏡の概略構成については、第1の実施の形態と同様であり、説明は省略する。 Next, a microscope provided with a focusing device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, suitable condition settings are shown in a microscope that switches a plurality of objective lenses. Note that the schematic configuration of the microscope including the focusing device according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
図6は(1)式を満足する場合であり、虹彩絞り30の位置に結像する光源1の像に比べ、虹彩絞り30の最大径の方が小さく、虹彩絞り30を開放にしたときに光源1の面積の一部を用いて物体を照明する場合を示している。一般に対物レンズの瞳の直径は個々に異なっており、高倍になるほど小さく、低倍であるほど大きい傾向にある。第2の実施の形態においては、図6に示すとおり対物レンズ瞳上で光束30aと光束30bが丁度接する条件に設定している。
FIG. 6 shows a case where the expression (1) is satisfied, and the maximum diameter of the
このように設定することにより、このように異なる瞳径の対物レンズを切り替えて使用する場合においても対物レンズの瞳径に依存せず常に良好な合焦支援可能にしている。この条件範囲を式で表したものが(6)式である。条件式(6)が明らかに対物レンズの瞳径φ0に依存しない条件であることが分かる。以上のような条件を設定するために、顕微鏡の開口を虹彩絞りとし、合焦支援時の対物レンズ瞳を観察することで光束の最適化を可能にしている。 By setting in this way, even when switching between objective lenses having different pupil diameters as described above, it is possible to always provide good focusing support regardless of the pupil diameter of the objective lens. Expression (6) expresses this condition range. It can be seen that conditional expression (6) is a condition that does not depend on the pupil diameter φ 0 of the objective lens. In order to set the above conditions, the aperture of the microscope is used as an iris diaphragm, and the objective lens pupil at the time of focusing support is observed to optimize the light flux.
一方で図7は(3)式を満足する場合であり、虹彩絞り30の位置に結像する光源1の像に比べ、虹彩絞り30の最大径の方が大きく、虹彩絞り30を開放にしたときに光源1の全面積を用いて物体を照明する場合を示している。図7に示すとおり対物レンズ瞳上で光束1aと光束1bが丁度接する条件を満足するよう合焦支援時に用いるスプリットプリズム5の偏角εを設計している。このように設計することにより、異なる瞳径の対物レンズを切り替えて使用する場合においても対物レンズの瞳径に依存せず常に良好な合焦支援可能にしている。
On the other hand, FIG. 7 shows a case where the expression (3) is satisfied, and the maximum diameter of the
この条件範囲を式で表したものが(7)式である。条件式(7)が明らかに対物レンズの瞳径φ0に依存しない条件であることが分かる。加えて虹彩絞り30は光源1の像を遮ることなく対物レンズの瞳EPに入射させる必要がある、この条件を式で示したものが(4)式である。
Expression (7) represents this condition range. It can be seen conditional expression (7) is a condition that is independent of the pupil diameter phi 0 clearly objective lens. In addition, the
虹彩絞り30の調整について、好ましくは虹彩絞りの最大絞り径に設定した際に前述の条件を満足するよう各部の寸法、倍率、スプリットプリズム5の偏角を設計し、合焦支援時には虹彩絞りを開放にするだけで前記条件を満たすように設計されることが望ましい。
Regarding the adjustment of the
さらに好ましい形態としては、スプリットプリズムの挿脱を行う不図示の挿脱機構を操作し、スプリットプリズムの挿入する時に強制的に虹彩絞り30の径が前記条件を満たす範囲に設定されることである。
In a more preferred mode, an unillustrated insertion / removal mechanism for inserting / removing the split prism is operated to forcibly set the diameter of the
1:光源、1a,1b:対物レンズ瞳上の光源像、5:スプリットプリズム、10:コレクタレンズ、12、17、18、21:レンズ、13:開口絞り、14:ベースプリズム、15:合焦パターン、16:半円形プリズム、19:顕微鏡開口絞り、20:顕微鏡視野絞り、22:ビームスプリッタ、23:対物レンズ、24:試料面、24a:試料面、30:虹彩絞り、30a,30b:対物レンズ瞳上の虹彩絞りの像、31:第2対物レンズ、32:偏角プリズム 1: Light source, 1a, 1b: Light source image on objective lens pupil, 5: Split prism, 10: Collector lens, 12, 17, 18, 21: Lens, 13: Aperture stop, 14: Base prism, 15: Focusing Pattern: 16: Semicircular prism, 19: Microscope aperture stop, 20: Microscope field stop, 22: Beam splitter, 23: Objective lens, 24: Sample plane, 24a: Sample plane, 30: Iris stop, 30a, 30b: Objective Image of iris diaphragm on lens pupil, 31: second objective lens, 32: declination prism
Claims (6)
光源と、
第1のレンズ群と、
前記第1のレンズ群を介して前記光源と共役に配置される径可変な絞りと、
合焦指標を有する部材であって、前記径可変な絞りにより制限される光束で照明され、光軸に対し、互いに所定の角度で傾斜する2つの光束を形成する光路分岐部材と、
第2のレンズ群と、
対物レンズにより構成され、
前記径可変な絞りは前記第2のレンズ群を介して前記対物レンズの瞳と共役に配置され、かつ前記光路分岐部材の前記合焦指標と、前記被観察面とが前記第2のレンズ群及び前記対物レンズにより共役に配置され、前記光路分岐部材は顕微鏡光路から挿脱可能であり、前記径可変な絞りは、前記被観察面に前記2つの光束を入射させつつ、前記被観察面に入射する前記2つの光束が傾斜するように該絞りの径が調整可能であるように構成されたことを特徴とする顕微鏡。 A microscope equipped with a focusing support device and observing the surface to be observed ,
A light source;
A first lens group;
And diameter varying throttle disposed in the light source and the conjugate through the first lens group,
A member having a focusing index, which is illuminated with a light beam limited by the diaphragm having a variable diameter , and forms two light beams that are inclined at a predetermined angle with respect to the optical axis;
A second lens group;
Consists of an objective lens,
The diameter varying diaphragm are arranged in a pupil conjugate with the objective lens through the second lens group, and said focusing indicator of said optical path branching member, wherein the observed surface and said second lens group and is disposed at a conjugate by the objective lens, the optical path branching member is Ri detachably der from the microscope optical path, the diameter varying diaphragm, said while entering the two light beams on the observed surface, the object observation plane A microscope characterized in that the diameter of the stop can be adjusted so that the two light beams incident on the lens are inclined .
光源と、
第1のレンズ群と、
前記第1のレンズ群を介して前記光源と共役に配置される径可変な絞りと、
合焦指標を有する部材であって、前記径可変な絞りにより制限される光束で照明され、光軸に対し、互いに所定の角度で傾斜する2つの光束を形成する光路分岐部材と、
第2のレンズ群と、
対物レンズにより構成され、
前記径可変な絞りは前記第2のレンズ群を介して前記対物レンズの瞳と共役に配置され、かつ前記光路分岐部材の前記合焦指標と、前記被観察面とが前記第2のレンズ群及び前記対物レンズにより共役に配置され、前記光路分岐部材は顕微鏡光路から挿脱可能であり、前記光路分岐部材は、前記被観察面に前記2つの光束を入射させつつ、前記被観察面に入射する前記2つの光束が傾斜するように該光路分岐部材の偏角を設定することができるように構成されたことを特徴とする顕微鏡。 A microscope equipped with a focusing support device and observing the surface to be observed ,
A light source;
A first lens group;
A variable-diameter stop disposed conjugate with the light source via the first lens group;
A member having a focusing index, which is illuminated with a light beam limited by the diaphragm having a variable diameter , and forms two light beams that are inclined at a predetermined angle with respect to the optical axis;
A second lens group;
Consists of an objective lens,
The aperture having a variable diameter is disposed in a conjugate manner with the pupil of the objective lens via the second lens group, and the focusing index of the optical path branching member and the surface to be observed are the second lens group. and is disposed at a conjugate by the objective lens, the optical path branching member is Ri detachably der from the microscope optical path, the optical path branching member, said while entering the two light beams on the observed surface, the observation target surface A microscope characterized in that the deviation angle of the optical path branching member can be set so that the two incident light beams are inclined .
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